工业生产中普遍存在结垢现象,结垢不仅影响生产过程,还会造成能源浪费以及安全隐患。同时,污垢的导热系数极低,严重结垢会造成换热器的传热系数降低。所以,近年来人们正在探索防除垢技术。空化现象是流体流动过程中局部压力低于饱和蒸汽压力时出现的空泡生成、长大、溃破现象。其中的超声空化技术及应用已经引起了各方面的关注,超声清洗技术也取得了相当的发展,但对声场参数与流体参数在较长时间内对超声空化防除垢效果的影响的研究相对较少。此外,水力空化也是空化现象中的一种,相对于超声空化,研究与应用还较少。本文不仅研究了超声空化与水力空化防除垢效果,还研究了水力空化的强化传热作用。超声空化防除垢实验数据显示了显著的超声空化防除垢效果。实验主要研究了三个方面:1)溶液温度、溶液浓度对试件表面结垢量的影响规律;2)溶液温度、溶液浓度、超声强度、试件与超声换能器距离对超声空化防垢效果的影响规律;3)及溶液温度、超声强度、试件与超声换能器距离对超声空化除垢效果的影响规律。同时,采用显微放大摄影系统观测了防除垢过程中积垢变化情况与防除垢效果。通过拍摄的照片,进一步揭示了超声空化的防除垢机理。采用与超声空化防除垢实验相似的实验思路与实验方法,进行了水力空化防除垢实验,揭示了水力空化的防除垢效果。实验同时研究了溶液流量对试件表面结垢量的影响规律以及对水利空化防除垢效果的影响规律。实验也采用显微放大摄影系统观测了水力空化防除垢过程中积垢变化情况与防除垢效果。以水为工质,实验研究了水力空化强化传热问题。实验研究了水流量、加热器加热功率对水力空化强化传热效果的影响规律。在实验过程中,注意到水力空化具有明显的热效应。所以,实验还同时研究分析了水流量、加热器加热功率对水力空化热效应的影响规律。